洁净室净化空调系统的气流组织

一、洁净室气流组织的设计原则

一般空调气流组织的主要目的是利用较少的通风量尽可能提高或降低室内的温、湿度场的均匀程度，故较多的采用非单向流的气流组织形式，以使送风与室内空气充分稀释和混合，形成均匀的温度场和速度场。而净化空调系统的气流组织所实现的主要目的是：供给足量的洁净空气，稀释、供氧并置换室内所产生的污染物，使室内的洁净度达到GMP的要求。

因此，净化空调系统的气流组织设计一般应遵循以下基本原则：

(1)要求送入洁净区的洁净气流扩散速率快、气流分布均匀，以尽快稀释室内污染源，达到并维持生产环境所要求的洁净度。

(2)能使洁净区内的污染物迅速排出室外，尽量避免或减少气流涡流，缩短污染物在室内的滞留时间，降低污染物与物料或产品的接触概率。

(3)满足洁净区的温、湿度，新鲜空气量及人体舒适性等要求。

洁净室气流组织形式主要分为三类：非单向流、单向流、混合流，此外还有近年来出现的新型气流方式即所谓矢流。

二、非单向流流型的主要形式及特点

非单向流洁净室的气流组织形式根据高效过滤器及回风的安装方式不同而分为以下几类：顶送、侧下回；侧送、侧回；顶送、顶回；斜送、侧下回。其中，顶送、侧下回的气流组织形式较为常用。

非单向流洁净室的造价和运行费用要比单向流洁净室低很多但非单而流洁净室无法满足室内达到较严的空气洁净度等级要求，一般用于空气洁净度等级为6~9级(洁净厂房设计规范，GB50073-2001) 的洁净室。

非单向流各气流流型的主要特点：

三、单向流流型的主要形式

单向流洁净室的气流是从室内的送风一侧以一定的风速平行流向其相对应的回风一侧。其主要特点为：将室内的尘粒和细菌在未向室内扩散之前就被驱赶出室外；洁净空气对污染源有隔离作用，阻止尘粒和细菌等污染源向室内扩散或与物料、产品和设备相接触。

单向流流型又分为水平单向流和垂直单向流。单向流洁净室能够保证洁净室内达到高级别的洁净度要求，但单向流洁净室的换气次数也高达200~600次/h，是非单向流洁净室的10~20倍，因此它的造价及运行费用要远高于非单向流洁净室，单向流方式一般用于空气洁净度等级为1~5级的洁净室(GB50073-2001)。

四、混合流流型的主要形式及特点

混合流洁净室是将非单向流流型和单向流流型在同一个洁净室内组合使用。单向流洁净室的设备费用和运行费用都很高，但在某些实际洁净室工程中往往只是部分区域有严格的洁净度要求，而不是整个洁净室(区)。中净环球净化可提供洁净室、净化厂房的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

混合流洁净室的特点是在需要空气洁净度严格的区域采用局部单向流流型，而其他则为非单向流流型，这样既满足了使用要求，也节省了设备投资和运行费用。混合流洁净室的一般形式为非单向流洁净室，在需要空气洁净度严格的区域上方采用单向流流型的洁净措施，使该区域得到满足要求的单向流流型洁净区，以防止周围相对较差的空气环境影响局部的高洁净度。

在实际洁净室工程应用中常采用隧道式气流洁净室，它是由两侧局部垂直单向流洁净区(工作区)，中间为非单向流洁净区(走道、运输通道、辅助间或要求相对低的生产区)组合而成的混合流流型洁净室(区)。这种混合流的气流流型，形成了洁净室内不同区域有不一样的空气洁净度等级，利用不同的气流流型的特点满足不同产品生产过程对不同洁净度的要求。

全侧墙回风式的室内排气穿过工作台进行循环，对工作台台面会造成污染，并且可能会对界面处产生诱导气流，降低洁净工作台的洁净度等级。全地板回风式是将洁净工作台设置在全部由格栅地板进行回风的洁净室内，可避免排风对工作台的污染和界面的诱导气流，但由于隧道口风参与全室回风，易造成由于回风速度不均匀而使气流发生偏流现象，同时该形式的经济性较差，不易维持洁净度级别。

为了避免回风穿过工作台以及共用回风道所带来的弊端，常常采用侧墙和格栅地板组合回风的方式。中间集中回风式存在的主要问题是：操作面前方回风气流较弱，同时隧道内送风气流的再循环都在背面进行，故不利于排除污染和保证操作台前方的均匀气流。两侧独立回风式是利用设在操作面正下方的条状回风口，使洁净隧道回风可形成自己的循环，同时在洁净隧道全面上方也设置了回风口，使气流的再循环从隧道单元的前后都能进行，此种形式具有更好的调节性，隧道单元前后的气流更均匀。

五、矢流

矢流方式是一种新型的气流组织方式，也称辐流、斜流，是采用弧形送风口送风，于侧上角送风，对侧下角回风。它的净化功能不同于乱流方式的掺混稀释作用，也不同于层流方式的时均流线平行的活塞作用，而是靠流线不交叉的气流的推动作用，将室内污染物排出室外。矢流方式可以使洁净室内的洁净度等级达到100级的水平，但其弧形送风口面积只为层流方式满布高效过滤器的送风面积的1/3，设备的投资和能耗也大大减少。矢流洁净室由侧上圆角送风，对侧下角回风，送风口一般采用扇形高效过滤器，回风口为格栅。

当产品要求洁净度等级为100级时，选用层流流型(或矢流流型)；当产品要求洁净度等级为1000~30000级时，选用乱流流型。垂直层流的送、回风方式是顶送下回，水平层流的送、回风方式是侧送侧回；乱流洁净室的送、回风方式为顶送(双)单下侧回、上侧送下侧回、上送上回。

本文由中净环球净化CCG(www.ccg-sz.com)提供，转载请注明出处。